DE2461927A1

DE2461927A1 - PROCEDURE FOR PREVENTING THE BLOCKING OF WHEELS OF VEHICLES, IN PARTICULAR RAIL VEHICLES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE

Info

Publication number: DE2461927A1
Application number: DE19742461927
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Schirmer
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1974-12-31
Filing date: 1974-12-31
Publication date: 1976-07-08
Also published as: ATA876875A; GB1528208A; CH605216A5; FR2296551A1; IT1052433B; AT343764B

Description

Verfahren zum Verhindern des Blockierens der Räder von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen 'und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensMethod for preventing the locking of the wheels of vehicles, in particular rail vehicles 'and device for carrying out the method

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Verhindern des Blockierens der Hader von -Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, wobei durch zeitweiliges selbsttätiges Aufbringen von Sand zwischen Rad und Fahrbahn der Haftwert verbessert wird, in Verbindung mit einer Blockier- und/oder Schleuderschutzeinrichtung, bei dem bei Blockiergefahr der Bremsdruck 'abgesenkt wird-"bzw. bei Schleudergefahr die Antriebsleistung reduziert wird". ■ · . ■The invention relates to a method and an apparatus to carry out the blocking prevention method the quarrel of vehicles, especially rail vehicles, with temporary automatic application of sand the adhesion between the wheel and the road is improved, in connection with a blocking and / or anti-skid device, in which the brake pressure is reduced when there is a risk of locking or the drive power when there is a risk of skidding is reduced ". ■ ·. ■

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen der vorstehend genannten rt bekannt geworden.;Methods and devices of the type mentioned above have already become known.

Aus der DI-AS 1 289 036 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in Abhängigkeit von dem Verzögerungswert eines Rades die Gegenmaßnahmen "Impulssanden, kontinuierliches Sanden und Lösen der Bremsen" eingeleitet werden. Nachteilig hieran ist, daß die Gegenmaßnahmen ausschließlich von dem Verzögerungswert des Rades abhängen, woraus keine Schlüsse auf den Haftwert zwischen Rad "und Fahrbahn gezogen werden können, da die RadverzögerungFrom DI-AS 1 289 036 a method is known in which depending on the deceleration value of a wheel, the countermeasures "impulse sanding, continuous sanding and loosening of the brakes ". The disadvantage here is that the countermeasures are based exclusively on the deceleration value of the Dependent on the wheel, from which no conclusions can be drawn about the adhesion between the wheel and the road, since the wheel deceleration

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zusätzlich auch von der gesamten Bremseinrichtung, dem Fahrzeuggewicht und weiteren Einflußgrößen abhängt. Hierdurch kann es vorkommen, daß eine Sandung trotz ausreichendem Haftwert ausgelöst wird oder daß zu spät gesandet wird, wenn der Schlupf schon sehr groß geworden ist und wegen der Abhängigkeit des Haftwertes vom Schlupf (Haftwert-Schlipfgesetz) der Haftwert sehr klein geworden ist und damit die Haftwertverbesserung durch das Sanden ebenfalls geringer ist als bei einer Sandung bei niedrigen Schlupfwerten.additionally also from the entire braking system, the vehicle weight and other influencing factors. This can lead to sanding in spite of sufficient adhesive strength is triggered or that it is sanded too late when the slip has already become very large and because of the dependency the adhesion value of the slip (adhesion value slip law) the adhesion value has become very small and thus the improvement in adhesion value sanding is also lower than sanding with low slip values.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, bei dem eine Sandung so frühzeitig ausgelöst wird, daß das Rad sich möglichst noch im optimalen Schlupfbereich befindet, andererseits aber nur dann ausgelöst wird, wenn eine Sandung wirklich nötig ist, d.h. wenn der Haftwert bestimmte Vierte unterschritten hat.The object of the invention is therefore to provide a method and a device to carry out this, in which sanding is triggered so early that the wheel is still as far as possible is in the optimal slip range, but only on the other hand is triggered when sanding is really necessary, i.e. when the adhesive value has fallen below a certain fourth.

Diese"Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß nach Ansprechen der Blockier- und/oder Schleuderschutzeinrichtung dann eine Sandung ausgelöst wird, wenn während einer mit dem Ansprechen der Blockier- und/oder Schleuderschutzeinrichtung beginnenden Wartezeit die Radbeschleunigung keinen Umkehrpunkt erreicht hat. -This "object is essentially achieved in that after Response of the blocking and / or anti-skid device then a sanding is triggered if during one with the If the locking and / or anti-skid device respond, the waiting time begins, the wheel acceleration does not have a reversal point has reached. -

Hierdurch wird nach einer sehr kurzen Zeit, die vorteilhafterweise etwa 0,3 - 0,5 see. beträgt, eine Sandung ausgelöst. Während dieser Zeit befindet sich das Rad noch im optimalen Schlupfbereich. Bei ausreichenden Haftwerten dagegen unterbleibt eine Sandung, da dann das blockierende Rad, nach dem Lösen der Bremse und Ablauf der Wartezeit, bereits wieder beschleunigt bzw. die Radbeschleunigungskurve einen Umkehrpunkt aufweist.This is advantageous after a very short time about 0.3-0.5 seconds. is triggered a sanding. During this time, the bike is still at its optimum Slip area. If the adhesion values are sufficient, however, there is no sanding, since then the locking wheel, after the Release the brake and the waiting time has elapsed, already accelerated again or the wheel acceleration curve has a reversal point having.

In vorteilhafter V/eise ist zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der der Generator mit einem Eingangsteiler verbunden ist, an den eine Kondensatorentlade-In an advantageous manner, for carrying out the method is one Proposed device in which the generator is connected to an input divider to which a capacitor discharge

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schaltung, angeschlossen ist, deren Ausgang mit einer Differentiationseinrichtung verbunden ist, welche ihrerseits mit einem Komparator verbunden ist, daß ein von der · Blockier- und/oder Schleuderschutzeinrichtung kommendes Signal (z.B. Beschleunigungs-, Drehzahlvergleichsignal) ein erstes monostabiles Flip-Flop steuert, welches mit einem zweiten monostabilen Flip-Flop verbunden ist, und daß der Komparator und das zweite monostabile Flip-Flop mit einer Logikschaltung verbunden sind, welche an ein drittes monostabiles Flip-Flop angeschlossen ist.circuit, whose output is connected to a Differentiation device is connected, which in turn is connected to a comparator that one of the Blocking and / or anti-skid device incoming signal (e.g. acceleration, speed comparison signal) first monostable flip-flop controls which with a second monostable flip-flop is connected, and that the comparator and the second monostable flip-flop with a Logic circuit connected to a third monostable Flip-flop is connected.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the invention can be found in the subclaims.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben. Es zeigt:In the drawings is an embodiment of the invention specified. It shows:

Fig. 1 ein Flußdiagramm des VerfahrensablaufesFig. 1 is a flow chart of the process sequence

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens (die beiden Zeichnungsblätter sind an den Anschlüssen a bis f zu verbinden) "Fig* -3 ein detailliertes Schaltbild einer Vorrichtung . zur Durchführung des Verfahrens2 shows a block diagram of a device for carrying out the method (the two drawing sheets are to be connected to the connections a to f) "Fig * -3 a detailed circuit diagram of a device . to carry out the procedure

Fig. 4 ein Diagramm eines Bremsvorganges mit und ohne Sandung.4 shows a diagram of a braking process with and without sanding.

In Fig. 1 ist in einem Flußdiagramm der Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Überschreitet bei einem rerasvorgang der Schlupf der Räder einen bestimmten, in manchen Einrichtungen auch geschwindigkeitsabhängigen Wert, so wird von einer bekannten Blockierschutzvorrichtung B ein "Drehzahl-Vergleichssignal" D erzeugt, mit welchem z.B. Magnetventile gesteuert werden, die ein lösen der Bremsen bewirken.In Fig. 1, the sequence of the method according to the invention is shown in a flow chart. Exceeds in a reras process the slip of the wheels has a certain value, which in some facilities also depends on the speed from a known anti-lock device B a "speed comparison signal" D is generated, with which, for example, solenoid valves are controlled that cause the brakes to be released.

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Liegt dieses Drehzahlvergleichssignal D an, so wird in einer Vergleichseinrichtung ΔΎ geprüft, ob die Zuggeschwindigkeit V größer als ein bestimmter Wert V „(z.B. 10 km/h) ist. Ist diese Bedingung VS V .-nicht erfüllt, so soll durch die Sandungsvorrichtung S eine Sandung unterbleiben, um zu vermeiden, daß der Zug noch auf dem Sand zum Stehen kommt, da u.a. dann der Zug eventuell nicht auf dem Gleisbild im Stellwerk erscheint.If this speed comparison signal D is present, a comparison device ΔΎ checks whether the train speed V is greater than a certain value V ″ (eg 10 km / h). If this condition VS V.-Is not met, the sanding device S should avoid sanding in order to avoid that the train still comes to a standstill on the sand, since, among other things, the train may not appear on the track diagram in the signal box.

Ist diese Bedingung V₂ >-V „dagegen erfüllt, so beginnt eine "Wartezeit" aT (vorzugsweise von 0,3 bis 0,5 see) zu laufen. Unmittelbar vor oder während der Wartezeit Δ Τ wird geprüft, ob die Radverzögerung b_ einen bestimmten Wert b„ (z.B. 1,5 m/sec ) überschritten hat. Ist diese Bedingung b₂ >► b nicht erfüllt, so soll durch die Sandungsvorrichtung S nicht gesandet werden. Hierdurch wird erreicht, daß bei guten Haftwerten, bei denen kein Umkehrpunkt der Radbeschleunigung auftritt, der Drehzahlvergleich aber auf Grund einer Regelung entlang einer fiktiven Linie anspricht, eine unnötige Sandung unterbunden wird.If, on the other hand, this condition V ₂ > -V "is met, then a" waiting time "aT (preferably from 0.3 to 0.5 seconds) begins. Immediately before or during the waiting time Δ Τ it is checked whether the wheel deceleration b_ has exceeded a certain value b ″ (eg 1.5 m / sec). If this condition b ₂ > ► b is not met, the sanding device S should not sand. What is achieved hereby is that with good adhesion values, at which there is no reversal point of the wheel acceleration, but the speed comparison responds on the basis of a control along a fictitious line, unnecessary sanding is prevented.

Ist diese Bedingung b₂ >""b dagegen erfüllt (z.B. Radverzögerung zu Beginn der Wartezeit >1,5 m/sec ),so wird durch die Einrichtung W geprüft, ob die Radverzögerung b innerhalb der Wartezeit λΤ negativ wird, d.h. ob das Rad wieder beschleunigt wird bzw. die Radbeschleunigungskurve einen Umkehrpunkt aufweist. Ist diese Bedingung b_z~<^0 V erfüllt, so soll durch die Sandungsvorrichtung S nicht gesandet werden, da ein ausreichender Haftwert- vorhanden ist. Ist die Bedingung b_r nicht erfüllt, d.h. gilt b >0 wobei das Rad trotz Auslösen des Blockierschutzes und damit Lösen der Bremse innerhalb der Wartezeit nicht wieder beschleunigt wird, so liegt ein schlechter Haftwert vor, der eine Sandung erfordert. Die Sandung soll dann für eine einstellbare Zeitdauer (z.B. 5 see) durchgeführt werden, Unterschreitet die Zuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert (z.B. 10 km/h), so soll eine noch andauernde Sandung sofort unterbrochen werden.On the other hand, if this condition b ₂ >"" b is met (eg wheel deceleration at the beginning of the waiting time> 1.5 m / sec), the device W checks whether the wheel deceleration b becomes negative within the waiting time λΤ, ie whether the wheel is accelerated again or the wheel acceleration curve has a reversal point. If this condition b _z ~ <^ 0 V is fulfilled, sanding should not be carried out by the sanding device S, since a sufficient adhesive value is present. If the condition b _{r is} not met, ie if b> 0 applies and the wheel is not accelerated again within the waiting time despite the anti-lock protection being triggered and the brake being released, the adhesion value is poor and requires sanding. The sanding should then be carried out for an adjustable period of time (e.g. 5 seconds). If the pulling speed falls below a certain value (e.g. 10 km / h), any ongoing sanding should be interrupted immediately.

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Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß nur bei schlechtem Haftwert gesandet wird und somit die mitgeführte, begrenzte Sandmenge des Fahrzeuges auch sinnvoll verwendet wird. Weiterhin wird schon nach einer verhältnismäßig sehr kurzen Zeit ein Sandungskriterium gefunden, so daß der Bremsweg verkürzt wird, da ein den Bremsweg verlängerndes Gleiten oder auch ein Bremsen auf einer Fahrbahn mit sehr schlechtem Haftwert vermieden wird.Through these measures it is achieved that only in the case of bad Adhesion is sanded and thus the limited amount of sand carried by the vehicle is also used sensibly. Farther becomes a sanding criterion after a relatively short time found, so that the braking distance is shortened, since sliding or even a sliding that extends the braking distance Braking on a roadway with very poor adhesion is avoided.

Weiterhin ist die Wartezeit ΔΪ so gewählt, daß auch bei schlechtem Haftwert die Radgeschwindigkeit noch so hoch ist, daß der Schlupf sich in dem Bereich bewegt, bei dem der Haftwert annähernd sein Maximum hat. Daher ist in diesem Bereich des Schlupfes auch die Haftwertverbesserung durch Sanden optimal. Würde man dagegen länger warten bis der Schlupf sehr hohe Werte erreicht hat, so ist wegen des Haftwert-Schlupf-Gesetzes auch die durch die Sandung bedingte Haftwertverbesserung geringer, als bei einer Sandung, die bei kleinen Schlupfwerten erfolgt. . Furthermore, the waiting time ΔΪ is chosen so that also with If the adhesion value is poor, the wheel speed is still so high that the slip moves in the range in which the adhesion value is approximately at its maximum. Hence it is in this area of the slip, the improvement in the adhesion value through sanding is also optimal. If, on the other hand, one would wait longer until the hatch very much has reached high values, it is because of the adhesion-slip law the improvement in the adhesion value caused by the sanding is also less than with sanding that takes place with small slip values. .

Schließlich ist noch zu erwähnen, daß anstelle des Drehzahlvergleichssignales aus dem Blockierschutzgerät auch andere aus dem· Blockierschutzgerät ableitbare Signale, wie z.B." Beschleu-.nigungssignale oder- ganz allgemein das Bremslösesignal, als eine Eingangsgröße zur Erzeugung des Sandungssignals verwendet, werden können.Finally, it should be mentioned that instead of the speed comparison signal from the anti-lock device also other signals that can be derived from the anti-lock device, such as "acceleration signals or - in general, the brake release signal, used as an input variable for generating the sanding signal, can be.

In "Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt.In "Figure 2 is a block diagram of an apparatus for performing of the procedure shown.

Ein nicht dargestellter, mit einem Rad gekuppelter Generator ist mit einem Eingangsteiler 1 und dieser mit einer Reihenschaltung., bestehend aus den nachfolgend mehr im einzelnen beschriebenen Funktionsgruppen "steile Beladung" 2, Differentiation und Komparator 4 verbunden.A generator, not shown, coupled to a wheel, has an input divider 1 and this is connected in series., consisting of the function groups "steep loading" 2, differentiation, which are described in more detail below and comparator 4 connected.

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Ein aus einem nicht dargestellten Gleitschutzg.erät stammendes "Drehzahlvergleichssignal" D wird auf ein erstes monostabiles Flip-Flop 7 gegeben, welches mit einem weiteren monostaMlen Flip-Flop 8 verbunden ist.A device originating from an anti-skid device (not shown) "Speed comparison signal" D is applied to a first monostable Flip-flop 7, which is connected to a further monostable flip-flop 8.

Der Ausgang des Komparators 4 und des weiteren monostabilen Flip-Flops.8 sind mit einer Logikschaltung 5 verbunden, die ihrerseits ein drittes monostaMles Flip-Flop 9 steuert, welches schließlich mit einer Treiberschaltung 10 verbunden ist. Weiterhin ist an den Eingangsteiler 1 ein Komparator 6 angeschlossen, dessen Ausgang jeweils mit einem Steuereingang der monostabilen Flip-Flops 7, 8 und 9 verbunden ist.The output of the comparator 4 and the further monostable Flip-flops. 8 are connected to a logic circuit 5, which in turn controls a third monostable flip-flop 9, which is finally connected to a driver circuit 10. Furthermore, a comparator 6 is connected to the input divider 1, the output of which is connected to a control input of the monostable flip-flops 7, 8 and 9.

Es wäre auch möglich, anstelle dieser Verbindung den Ausgang des Komparators 6 mit der Iiogikschaltung 5 und einen Steuereingang des monostabilen Flip-Flops 9 zu verbinden.It would also be possible, instead of this connection, to use the output of the comparator 6 with the logic circuit 5 and a control input of the monostable flip-flop 9 to connect.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.In the following, the mode of operation of the device according to the invention shown in FIG. 2 will be explained.

Ein von dem Generator stammendes, der Radgeschwindigkeit proportionales Signal G v/ird in dem einstellbaren Eingangsteiler geeicht. Dieses noch v/ellige Signal wird in dem Block "steile Entladung" 2 mittels eines Kondensators geglättet. Damit auch bei' sinkender Raddrehzahl die Kondensatorspannung der Raddrehzahl proportional ist, wird der Kondensator mit einer Konstantstromquelle permanent entladen, wobei die Entladezeitkonstante so klein ist, daß auch bei sehr starker Radverzögerung die Kondensatorspannung niemals größer als die Spannung am Ausgang des Eingangsteilers 1 sein kann* Die nunmehr geeichte und geglättete, der Raddrehzahl proportionale Spannung wird zur Erzeugung eines Beschleunigungssignales in der Differentiatorschaltung 3 differenziert. In dem Komparator 4 wird nun geprüft, ob die Beschleunigung einen bestimmten (negativen) Wert unterschritten hat. Um die Schaltung stabil zu halten, ist der -Komparator 4 mit einer Hysterese versehen.One coming from the generator and proportional to the wheel speed Signal G is calibrated in the adjustable input divider. This still full signal becomes steep in the block " Discharge "2 smoothed by means of a capacitor. This means that the capacitor voltage of the wheel speed even when the wheel speed drops is proportional, the capacitor is using a constant current source permanently discharged, the discharge time constant being so small that even with very strong wheel deceleration the Capacitor voltage can never be greater than the voltage at the output of input divider 1 * The now calibrated and smoothed, The voltage proportional to the wheel speed is used to generate an acceleration signal in the differentiator circuit 3 differentiated. In the comparator 4 it is now checked whether the acceleration fell below a certain (negative) value Has. In order to keep the circuit stable, the comparator 4 is provided with a hysteresis.

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_. 7. —_. 7.-

Das aus dem Gleitschutz stammende Drehzahlvergleichssignal D, über welches auch ein Lösen der Fahrzeugbremsen gesteuert wird, triggert das monostabile Flip-Plop 7» dessen Einschaltdauer einstellbar ist und die "Wartezeit" darstellt. Die abfallende Planke des Wartezeitimpulses triggert das weitere monostabile Flip-Flop 8, welches einen sehr kurzen (z.B. 1 ms) Abfrageimpuls erzeugt.The speed comparison signal D originating from the wheel slide protection, which is also used to control the release of the vehicle brakes is, the monostable flip-flop 7 triggers its on-time is adjustable and represents the "waiting time". The falling edge of the waiting time pulse triggers the next monostable flip-flop 8, which generates a very short (e.g. 1 ms) query pulse.

Die beiden monostabilen Flip-Flops 7» 8 erzeugen nur dann die oben genannten Impulse, wenn zusätzlich an jeweils einem weiteren Steuereingang ein Signal anliegt, das von dem Komparator 6 stammt. Dieses Signal ist das Ergebnis der Überprüfung, ob die Radgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Wert (z.B. 10 km/h) ist. ' ■The two monostable flip-flops 7 »8 only then generate the above-mentioned impulses, if a signal from the comparator is also applied to another control input 6 originates. This signal is the result of checking whether the wheel speed is greater than a specified value (e.g. 10 km / h). '■

Die Ausgänge des !Comparators 4 und des monostabilen Flip-Flops 8 werden nun der Logikschaltung 5 zugeführt, in der eine UHD-Verknüpfung durchgeführt wird. Am Ausgang der Logikschaltung 5 erscheint also nur unter folgenden Bedingungen ein Signal:The outputs of the! Comparator 4 and the monostable flip-flop 8 are now fed to the logic circuit 5, in which a UHD link is carried out. A signal appears at the output of the logic circuit 5 only under the following conditions:

1) Es muß ein Drehzahlvergleichssignal vorhanden gewesen sein (Iriggerung von Monoflop 7 und 8)1) A speed comparison signal must have been available be (Iriggering of monoflop 7 and 8)

2) Die Radgeschwindigkeiinnuß größer als ein vorgegebener Wert sein (Iriggerung von Monoflop 7 und 8)2) The wheel speed must be greater than a predetermined one Be worth (irrigating monoflop 7 and 8)

3) Die Radverzögerung muß größer als ein vorgegebener Wert gewesen sein (Ausgangssignal von Komparator .4).3) The wheel deceleration must be greater than a specified value (output signal from comparator .4).

4) Die Wartezeit muß verstrichen sein (Abfrageimpuls von Monoflop 8) . ' . ·4) The waiting time must have elapsed (interrogation pulse from Monoflop 8). '. ·

5) Innerhalb der Wartezeit darf die Radbeschleunigung einen vorgegebenen Wert nicht überschritten haben (Komparator darf nicht zurückgeschaltet haben).5) During the waiting time, the wheel acceleration must not have exceeded a specified value (comparator must not have switched back).

Hierbei handelt es sich genau um die Bedingungen., die eingangs für das Verfahren angegeben wurden. Damit entspricht das Ausgangssignal der logikschaltung 5 dem Sandungsbefehl. Das Monoflop 9 bestimmt noch die einstellbare Sandungsdauer. Wird während des Saridenseine vorbestimmte Geschwindigkeit unterschritten, so wird über den Komparator 6 das Monoflop 9 zurückgesetzt, so daß ein eventuell noch andauerndes Sandungssignal unterbrochenThese are exactly the conditions for the procedure. This corresponds to the output signal the logic circuit 5 the sanding command. The monoflop 9 also determines the adjustable sanding time. If a predetermined speed is not reached during sariding, so the monoflop 9 is reset via the comparator 6, so that a possibly still lasting sanding signal is interrupted

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wird. In einem Treiber 10 wird das Sandungssignal noch verstärkt, so daß die entsprechenden Steuerungselemente der Sandstreueinrichtung, wie z.B. Magnetventile, betrieben werden können.will. The sanding signal is amplified in a driver 10, so that the corresponding control elements of the sand spreading device, such as solenoid valves can be operated.

In Pig. 3 ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben. Die einzelnen Bauelemente sind zu Blöcken zusammengefaßt, so daß sich eine möglichst enge Anlehnung der Darstellung an das Blockschaltbild nach Pig. 2 ergibt. In Pig. 3 shows an advantageous embodiment of a device for carrying out the method. The single ones Components are grouped into blocks so that a as close as possible to the representation of the Pig block diagram. 2 results.

Der Eingangsteiler 1 besteht aus den Widerständen 11, 12 und dem Potentiometer 13 und ist mit dem Block "steile Entladung" verbunden. Die steile Entladung 2 enthält eine Diode 14 zur Entkoppelung des Generators von einem Glättungskonde'nsator 15> der durch den Transistor 16 mit Emitterwiderstand 17 entladen wird. Die Basis des Transistors 16 ist über/eine Diode 18 und einen -Widerstand 19 mit Masse verbunden und erhält über einen Widerstand 20 eine stabilisierte Spannung von einer Zenerdiode 22, die über einen Widerstand 21 mit der Versorgungsspannung verbunden ist. Der Block "steile Entladung" 2 ist mit dem Differenzierglied 3 verbunden. Hierin bilden zwei parallele Kondensatoren 23> 24 in Reihe mit einem Widerstand 25 das Differenzierglied. Die differenzierte Spannung, die mit einer über einen Widerstand 27 von der Zenerdiode 22 erhaltenen Referenzspannung überlagert wird, wird in einem mit einem Widerstand 28 rückgekoppelten Operationsverstärker 26 verstärkt, an dessen Ausgang ein·Tiefpaß 29, 30 zur weiteren Unterdrückung der Welligkeit angeschlossen ist. In dem Komparator 4 wird dann die differenzierte Spannung mit einer von der Zenerdiode 27 erhaltenen Referenzspannung verglichen. D.er Komparator 4 besteht aus einem Differenzverstärker 32 mit hoher Verstärkung, an dessen nicht invertiemendem Eingang über einen Widerstand 31 die differenzierte Spannung und über einen Widerstand 33 zur Erzeugung einer Hysterese die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 32 zugeführt wird, während an dem invertierenden Eingang die von der Zenerdiode 22 abgeleitete Referenzspannung über einen Wideretand 31a zugeführt wird.
* deren einer dem nachträglichen Abgleichen dient, The input divider 1 consists of the resistors 11, 12 and the potentiometer 13 and is connected to the "steep discharge" block. The steep discharge 2 contains a diode 14 for decoupling the generator from a smoothing capacitor 15 which is discharged through the transistor 16 with the emitter resistor 17. The base of the transistor 16 is connected to ground via a diode 18 and a resistor 19 and receives a stabilized voltage via a resistor 20 from a Zener diode 22 which is connected to the supply voltage via a resistor 21. The “steep discharge” block 2 is connected to the differentiating element 3. Here, two parallel capacitors 23> 24 in series with a resistor 25 form the differentiating element. The differentiated voltage, which is superimposed with a reference voltage obtained from the Zener diode 22 via a resistor 27, is amplified in an operational amplifier 26 which is fed back with a resistor 28 and at the output of which a low-pass filter 29, 30 is connected to further suppress the ripple. In the comparator 4, the differentiated voltage is then compared with a reference voltage obtained from the Zener diode 27. The comparator 4 consists of a differential amplifier 32 with high gain, at whose non-inverting input the differentiated voltage is supplied via a resistor 31 and the output voltage of the differential amplifier 32 is supplied via a resistor 33 to generate a hysteresis, while the output voltage of the differential amplifier 32 is supplied to the inverting input the reference voltage derived from the Zener diode 22 is supplied via a resistor 31a.
* one of which is used for subsequent reconciliation,

609828/0778 ' ~⁹~609828/0778 '~ ⁹ ~

Die Ausgangspegel des !Comparators 4 sind bei einer Radverzögerung größer als ein vorgegebener Wert ¹¹O¹J, bei einer Radbeschleunigung (Hysterese) "1". Diese Pegel werden der Logikschaltung 5 zugeführt. :The output levels of the comparator 4 are greater than a predetermined value ¹¹ O ¹ J when the wheel is decelerating, and "1" when the wheel is accelerating (hysteresis). These levels are fed to the logic circuit 5. :

Das aus dem elektronischen Gleitschutz stammende Drehzahlvergleichssignal D wird über einen Spannungsteiler 34 > 35» einen Grlattungskondensator 36 und eine Spannungsbegrenzungszenerdi'ode 37 einem Trigger eingang 38a des monostabilen Flip-Flops 7 zugeführt. Ein von dem Komparator 6 stammendes Geschwindigkeitsvergleichssignal steuert einen zweiten Eingang 38b des monostabilen ]Plip-3?lops. 7. Nur wenn beide Signale anliegen (Hand-Verknüpfung 38 mit anschließender Invertierung 39) kann eine Kippstufe 40, deren Einschaltdauer (entsprechend der Wartezeit) durch einen Widerstand 42, einen Kondensator 43 und ein Potentiometer 41 bestimmt wird, angestoßen werden. Die abfallende Flanke des Wartezeitimpulses triggert ein weiteres monostabiles Flip-Flop 8, welches aus zwei Hand-Gattern-44» 48, zwei Widerständen 45, 46, einem Kondensator 49 und einer Diode 47 besteht. Es sei vorausgesetzt, daß der Komparator 6 eine Logische "1" führe. Solange die Kippstufe 40 ein positives Ausgangssignal führt, befindet sich der Ausgang des Band-Gatters 44 und damit auch ein Eingang des Hand-Gatters 48 auf "0". Der Ausgang des Hand-Gatters 43 liegt somit auf "1". Gleichzeitig wird der Kondensator 49 über den Widerstand 46 aufgeladen, wodurch der zweite Eingang des ITand-Gatters 48 eine "1". führt. Schaltet die Kippstufe 40 wieder zurück (Pegel "0"), so führt der Ausgang des ITand-Gatters 44 eine "1". Beide Eingänge des ITand-Gatters 48 führen damit eine 1, das Hand-Gatter schaltet um.. Über den Widerstand 46 entlädt sich der Kondensator 49. Nach kurzer Zeit (hier z.B. 1 ms) ist dessen Spannung so weit gesunken, daß der zweite Eingang des Hand-Gatters 48 eine Hull führt. Das Hand-Gatter schaltet wieder um. Es wird also ein kurzer "negativer" Impuls gebildet.The speed comparison signal from the electronic wheel slide protection D is via a voltage divider 34> 35 »a smoothing capacitor 36 and a voltage limiting zener diode 37 a trigger input 38a of the monostable flip-flop 7 is supplied. A speed comparison signal originating from the comparator 6 controls a second input 38b of the monostable] Plip-3? loop. 7. Only if both signals are present (manual link 38 with subsequent inversion 39), a flip-flop 40, whose switch-on time (corresponding to the waiting time) is determined by a resistor 42, a capacitor 43 and a potentiometer 41. The sloping one The edge of the waiting time pulse triggers another monostable flip-flop 8, which consists of two hand gates 44 »48, two resistors 45, 46, a capacitor 49 and a diode 47 consists. It is assumed that the comparator 6 has a logic "1" lead. As long as the flip-flop 40 has a positive output signal leads, the output of the tape gate 44 and thus also an input of the manual gate 48 is at "0". The outcome of the Hand gate 43 is therefore at "1". At the same time the Capacitor 49 is charged through resistor 46, whereby the second input of ITand gate 48 is a "1". leads. Switches the flip-flop 40 back again (level "0"), then the output of the ITand gate 44 has a "1". Both inputs of the ITand gate 48 thus lead to a 1, the manual gate switches over. The capacitor 49 discharges via the resistor 46. After a short time (here e.g. 1 ms) its voltage has dropped so far that that the second input of the hand gate 48 leads a Hull. The hand gate switches again. So it will be a short "negative" impulse formed.

6098 2 8/0778 ~¹⁰~6098 2 8/0778 ~ ¹⁰ ~

Ist der Ausgang des Koraparators 6 dagegen "0", so führt der erste Eingang des ITand-Gatters 43 stets eine "¹¹O", da auch eine "1" am Ausgang des Nand-Gatters 44 unterdrückt wird. In diesem Fall kann das Hand-Gatter 48 nicht umschalten; es wird auch kein Abfrageimpuls gebildet.If, on the other hand, the output of the correlator 6 is “0”, the first input of the ITand gate 43 always carries a “ ¹¹ O”, since a “1” at the output of the NAND gate 44 is also suppressed. In this case, the hand gate 48 cannot toggle; no interrogation pulse is generated either.

Der Komparator 6, der über eine Entkoppelungsdiode 50 und einen Glättungskondensator 51 das geeichte Geschwindigkeitssignal erhält, besteht aus einem Operationsverstärker 53» je einem Widerstand 52, 52a in Serie zu den beiden Eingängen des Operationsverstärkers und einem Rückkopplungswiderstand 54. Über den Widerstand 52 wird das Geschwindigkeitssignal, über den Widerstand 52a die Referenzspannung von der Zenerdiode 22 zugeführt. Ist die Radgeschwindigkeit größer als ein durch die Zenerdiode 22 vorbestimmter Wert, so führt der Ausgang des Operationsverstärkers 53, der mit dem Eingang 38b des monostabilen Flip-Flops 7, der Diode 47 und dem Reseteingang des monostabilen Flip-Flops 9 verbunden ist, eine logische "1". Die Ausgangssignale des Komparators 4 und der monostabilen Flip-Fips 5 v/erden über Widerstände 55 bzw. 56 dem nichtThe comparator 6, which has a decoupling diode 50 and a smoothing capacitor 51 receives the calibrated speed signal, consists of an operational amplifier 53 »one each Resistor 52, 52a in series with the two inputs of the operational amplifier and a feedback resistor 54. Via resistor 52, the speed signal is sent via the resistor 52a is supplied with the reference voltage from Zener diode 22. The wheel speed is greater than one through the zener diode 22 predetermined value, the output of the operational amplifier 53, which is connected to the input 38b of the monostable Flip-flops 7, the diode 47 and the reset input of the monostable flip-flop 9 is connected to a logic "1". The output signals of the comparator 4 and the monostable Flip-Fips 5 v / do not ground through resistors 55 or 56 dem

in der Logikscha^tg. ^e invertierendem Eingang eines Operationsverstärkers 51 zugefünrt, während dessen invertierender Eingang mit einer über einen Spannungsteiler 58, 59 erhaltenen Bezugs spannung beaufschlagt .wird. Die Logikschaltung 5 hat damit eine ⁿODER"r-Fünktion, was jedoch, da die beiden Eingänge mit den invertierten Pegelnfür die Radverzögerung und den Abfrageimpuls beaufschlagt sind, bedeutet, daß dann und nur dann ein (negativer) Ausgangsimpuls des Operationsverstärkers 57 erzeugt wird, wenn der Komparator und das monostabile Flip-Flop 8 nach unten geschaltet haben (Pegel "0"). Dieser "Sandungsbefehl" triggert ein monostabiles Flip-Flop 60,* dessen einstellbare Kippzeit über ein Potentiometer 61, einen Widerstand 62 und einen Kondensator 63 bestimmt wird, und die Sandungszeit bestimmt. An einen (invertierenden) Reseteingang des monostabilen Flip-Flops 60 wird noch das Gesehwindigkeitsvergleichssignal des Komparators 6 angelegt, so daß das Sandungssignal auf alle Fälle unterbrochen wird,in the logic circuit. ^e inverting input of an operational amplifier 5 1 , while the inverting input of which is supplied with a reference voltage obtained via a voltage divider 58, 59. The logic circuit 5 thus has an ⁿ OR "r function, which, however, since the two inputs are supplied with the inverted levels for the wheel deceleration and the interrogation pulse, means that then and only then a (negative) output pulse of the operational amplifier 57 is generated, when the comparator and the monostable flip-flop 8 have switched down (level "0"). This "sanding command" triggers a monostable flip-flop 60, The speed comparison signal of the comparator 6 is applied to an (inverting) reset input of the monostable flip-flop 60, so that the sanding signal is interrupted in any case.

* im Monoflop 9* in monoflop 9

609828/0778 __1:1_609828/0778 _ _{1: 1} _

" ¹¹ - . 2AS1927" ¹¹ -. 2AS1927

wenn die Geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert unterschritten hat. In einer nachfolgenden Treiberschaltung 10, "bestehend aus einem Transistor 64 und einer Schutzdiode 65, wird das Sandungssignal verstärkt um die entsprechenden Stellglieder einer nicht dargestellten Sandstreueinrichtung "betätigen zu können.when the speed falls below a predetermined value Has. In a subsequent driver circuit 10, "consisting of a transistor 64 and a protective diode 65, the sanding signal reinforced to be able to operate the corresponding actuators of a sand spreading device (not shown).

Es sei noch erwähnt, daß für jede Achse eines Drehgestelles ein eigener Einschub vorgesehen ist, die mit einer "ODER"-Verknüpfung auf ein Sandungsrelais wirken. Beide Einschübe können unabhängig voneinander ein Sandungssignal auslösen, wodurch die Sicherheit der Einrichtung erhöht wird.It should also be mentioned that a separate insert is provided for each axle of a bogie with an "OR" link act on a sanding relay. Both slots can trigger a sanding signal independently of each other, whereby the security of the facility is increased.

In Fig. 4 sind zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise Meßdiagramme eines'Bremsvorganges ohne (4a) und mit (4"b) Sandung dargestellt. Die Randbedingungen, wie Zuggeschwindigkeit zu Beginn der Bremsung, Achslast, etc. sind in beiden Fällen gleich.4 are measuring diagrams for a more detailed explanation of the mode of operation a braking process without (4a) and with (4 "b) sanding shown. The boundary conditions, such as train speed at the beginning of braking, axle load, etc. are the same in both cases.

Die einzelnen Kurven stellen dar: 'The individual curves show: '

^VZu i tatsächliche FahrZeuggeschwindigkeit V.,.^. :fiktive Zuggeschwindigkeit, die im Gleitschutz erzeugt und der Gleitschutzregelung zugrunde gelegt wird. Y-D ^: tatsächliche Rad Umdrehungsgeschwindigkeit S i Sandungssignal (Ausgang von monostabilem Flip-Flop 9) ' . tw : Wartezeit (Ausgang von monostabilem Flip-Flop 7) b : Beschleunigungssignal (Ausgang von Komparator 4) D : Drehzahlvergleichssignal (Ausgang des Gleitschutzes) C: Bremsdruck. ^V to i actual train speed V.,. ^. : Fictitious pulling speed that is generated in the wheel slide protection and is used as the basis for the wheel slide protection regulation. YD ^: actual wheel speed S i sanding signal (output from monostable flip-flop 9) '. tw: waiting time (output from monostable flip-flop 7) b : acceleration signal (output from comparator 4) D: speed comparison signal (output of the anti-skid) C: brake pressure.

In Fig. 4a ist ein Bremsvorgang ohne Sandung bei sehr schlechtem Haftwert dargestellt. Im Zeitpunkt t^ beginnt die Bremsung; der Bremsdruck 0 wird erhöht, die fiktive Zuggeschwindigkeit nimmt entsprechend einem zu hoch angenommenen Haftwert ab, das Rad beginnt zu gleiten. Zum Zeitpunkt t£ hat der Gleitschutz ausgelöst, es ist ein DrehZahlvergleichssignal erschienen, der Bremsdruck wird abgesenkt, die Radgeschwindigkeit erhöht sich geringfügig. Zum Zeitpunkt t,, wenn die Differenz zwischen In Fig. 4a, a braking operation without Sandung in very bad adhesion value is shown. Braking begins at time t ^; the brake pressure 0 is increased, the fictitious train speed decreases according to an assumed excessively high adhesion value, the wheel begins to slide. At time t £ the wheel slide protection has triggered, a speed comparison signal has appeared, the brake pressure is reduced, the wheel speed increases slightly. At time t ,, when the difference between

7 , ; . 609828/07787,; . 609828/0778

fiktiver Zuggeschwindigkeit und Radgeschwindigkeit eine bestimmte Schwelle unterschritten hat, schaltet der Gleitschutz ab, es wird wieder gebremst. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis die fiktive Zuggeschwindigkeit zu Null geworden ist. Der Gleitschutz bleibt dann abgeschaltet, die Räder blockieren. Die Zuggeschwindigkeit ist dagegen noch recht groß, an den Rädern werden Flachstellen gefahren und der Bremsweg wird auf . Grund des Blockierens erheblich verlängert.fictitious train speed and wheel speed has fallen below a certain threshold, the anti-skid switches off, it is braked again. This process is repeated until the fictitious train speed has become zero. The anti-skid system then remains switched off and the wheels lock. The train speed, on the other hand, is still quite high Wheels are driven flat spots and the braking distance is increased. The reason of the blockage is considerably longer.

In Fig. 4b wird nun entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gesandet. Im Zeitpunkt t. beginnt die Bremsung; die Räder beginnen zu blockieren, das Beschleunigungssignal B erscheint. Zum Zeitpunkt tp löst der Blockierschutz (Signal D) aus, der Bremsdruck wird abgesenkt, die Wartezeit tw beginnt zu laufen. Am Ende der Wartezeit hat die Radbeschleunigung noch keinen Umkehrpunkt erreicht (Pegel'B ist noch "0"), es wird gesandet (Signal S] Durch .die plötzliche Haftwertverbesserung wird das Rad beschleunigt .(B wird "1"), das Gleiten wird beendet, der Gleitschutz schaltet ab, der Bremsdruck wird erhöht. Auf Grund des verbesserten Haftwertes tritt während des Sandens kein nennenswertes Gleiten me.hr auf, der Gleitschutz spricht nicht mehr an. Zum Zeitpunkt t, ist die Sandungszeit beendet, das Rad beginnt zu Gleiten, der geschilderte Vorgang beginnt von vorne. Im Zeitpunkt tr wird die Sandung voraLtig beendet,.da die Zuggeschwihdigkeit die vorgegebene Schwelle (z.B. 10 km/h) unterschritten hat. Ein Vergleich der Fig. 3a und 3b zeigt,die erhebliche Bremswegverkürzung durch die Sandung. Eine Sandungszeit von ca. 5 see hat sich in Versuchen als zweckmäßig ergeben. Nach Beendigung jedes Sandungsvorganges wird also jedesmal von Neuem geprüft, ob eine Sandung weiterhin erforderlich ist. Da dieser Vorgang relativ schnell vonstatten geht, wird kaum Bremsweg verschenkt, der Sandverbrauch auf das nötige Minimum reduziert. Gegenüber allen bekannten Verfahren ist die Zeit zwi^lschen Brems- und Sandungsbeginn erheblich verkürzt oder, sofern bei diesen Verfahren bei jedem Gleiten gesandet wird, der Sandverbrauch erheblich vermindert.In Fig. 4b, sanding is now carried out in accordance with the method according to the invention. At time t. braking begins; the wheels begin to lock, the acceleration signal B appears. At time tp the anti-lock protection (signal D) is triggered, the brake pressure is lowered, the waiting time tw begins to run. At the end of the waiting time, the wheel acceleration has not yet reached a reversal point (level B is still "0"), sanding is carried out (signal S]. The sudden improvement in the adhesion value causes the wheel to accelerate (B becomes "1") and glides finished, the anti-skid switches off, the brake pressure is increased. Due to the improved adhesion value, no significant sliding occurs during the sanding, the anti-skid no longer responds. At time t, the sanding time is over, the wheel begins to glide The process described starts from the beginning. At time tr, the sanding is terminated, because the train speed has fallen below the specified threshold (eg 10 km / h). A comparison of FIGS. 3a and 3b shows the considerable shortening of the braking distance due to the sanding Tests have shown that a sanding time of about 5 seconds is appropriate This is a relatively quick process, hardly any braking distance is wasted, and sand consumption is reduced to the necessary minimum. Compared to all known method, the time Zvi ^l rule braking and Sandungsbeginn is substantially shortened or, if sanded with these methods with each slide, the sand consumption considerably reduced.

-13-609828/0778 -13- 609828/0778

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Es ist selbstverständlich, daß durch einfache", jedem Fachmann geläufige Maßnahmen, das vorgeschlagene Verfahren auch zur Verhinderung des Schleuderns (Durchdrehen der Räder beim Anfahren) angewandt werden kann.It goes without saying that, by means of simple measures familiar to any person skilled in the art, the proposed method can also can be used to prevent skidding (the wheels spinning when starting up).

PatentansprücheClaims

.60982 8/0778 --14-.60982 8/0778 --14-

Claims

Method for preventing the locking and / or skidding of the wheels of vehicles, in particular Rail vehicles, whereby the adhesive value is improved by the temporary automatic application of sand between the wheel and the road surface, in connection with a blocking and / or anti-skid device, where in the event of blocking • danger the brake pressure is reduced or the drive power is reduced if there is a risk of skidding, characterized in that that sanding is triggered after the blocking and / or anti-skid device has responded, if during a waiting time that begins with the response of the blocking and / or anti-skid protection device the wheel acceleration has not reached a turning point.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sanding can only be triggered when the vehicle speed is greater than a predetermined value.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that-ß any sanding that may still be maintained is interrupted when the vehicle speed exceeds a predetermined one Fourth has fallen below.

4. The method according to claim 1, characterized in that a The sanding signal can only be triggered if the wheel decelerates immediately before or during the waiting time

'exceeded the specified value.

5. The method according to claim 1, characterized in that the waiting time is 0.3 to 0.5 seconds.

6. The method according to claim 1, characterized in that the sanding time is adjustable (e.g. 5 seconds).

6 0 9828/0 778

7. Device for performing the method according to claims 1 to 6, characterized in that the Generator is connected to an input divider (1) to which a capacitor discharge circuit (2) is connected, the output of which is connected to a differentiation device (3), which in turn is connected to a comparator (4) is connected that one of the blocking and / or anti-skid device incoming signal (e.g. acceleration, speed comparison signal) a first monostable flip-flop (7) controls which is connected to a second monostable flip-flop (8), and that the comparator (4) and the second monostable flip-flop (8) are connected to a logic circuit (5) which is connected to a third monostable flip-flop (9) is connected.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that a further comparator (6) is connected to the input divider (1) is whose output with 'control inputs of the monostable Flip-flops (7 »8, 9) is connected, so that the first and second monostable flip-flop (7» 8) are only switched can be when the wheel speed has exceeded a certain value or the third, monostable Flip-flop (9) is switched to its stable position when the wheel speed falls below the specified value Has. ■

9 device according to claims 7 and 8, characterized in that that the duty cycle of the first and third monostable flip-flops (71 9) - are adjustable.

10. Apparatus according to claim 7 »characterized in that the first and the further comparator (4> 6 ") have adjustable switching thresholds and one in their switching behavior Have hysteresis. '

609828/07 7 8

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